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IP地址的编址方法发展历程介绍(3)

 astrotycoon 2016-09-29

IP地址的编址方法共经历了三个历史阶段。这三个阶段是:

1) 分类的 IP 地址。这是最基本的编址方法,在 1981 年就通过了相应的标准协议
2) 子网的划分。这是对最基本的编址方法的改进,其标准[RFC 950] 1985 年通
3) 构成超网。这是比较新的无分类编址方法。1993 年提出后很快就得到推广应用。

[转载于百科]

英文缩写: CIDR (Classless InterDomain Routing) 发音为“cider”

中文译名: 无类别域际路由选择

分 类: 网络与交换

解 释: 现行的IPv4(网际协议第4版)的地址将耗尽,这是一种为解决地址耗尽而提出的一种措施。它是将好几个IP网络结合在一起,使用一种无类别的域际路由选择算法,可以减少由核心路由器运载的路由选择信息的数量。

CIDR(无类型域间选路,Classless Inter-Domain Routing)是一个在Internet上创建附加地址的方法,这些地址提供给服务提供商(ISP),再由ISP分配给客户。CIDR将路由集中起来,使一个IP地址代表主要骨干提供商服务的几千个IP地址,从而减轻Internet路由器的负担。所有发送到这些地址的信息包都被送到如MCI或Sprint等ISP。1990年,Internet上约有2000个路由。五年后,Internet上有3万多个路由。如果没有CIDR,路由器就不能支持Internet网站的增多。 CIDR采用13~27位可变网络ID,而不是A-B-C类网络ID所用的固定的7、14和21位。

CIDR 如何工作
CIDR 对原来用于分配A类、B类和C类地址的有类别路由选择进程进行了重新构建。CIDR用 13-27位长的前缀取代了原来地址结构对地址网络部分的限制(3类地址的网络部分分别被限制为8位、16位和24位)。在管理员能分配的地址块中,主机数量范围是32-500,000,从而能更好地满足机构对地址的特殊需求。
CIDR 地址中包含标准的32位IP地址和有关网络前缀位数的信息。以CIDR地址222.80.18.18/25为例,其中“/25”表示其前面的之中的前25位代表网络部分,其余位代表主机部分。
CIDR建立与“超级组网”的基础上,“超级组网”是“子网划分”的派生词,可看作子网划分的逆过程。子网划分时,从地址主机部分借位,将其和并进网络部分;而在超级组网中,则是将网络部分的某些位合并进驻及部分。这种无类别超级组网技术通过将一组较小的无类别网络汇聚为一个较大的单一路由表项,减少了Internet路由域中路由表条目的数量。
……………………………………………………………………………………………………

让我们先看一下个标准的子网划分表,这个表中也包括了一些有趣的其它信息:

子网掩码位数
24位子网数量
一个子网的地址数量
对主机部分的位挪用
/24
1
256
0
/25
2
128
1
/26
4
64
2
/27
8
32
3
/28
16
16
4
/29
32
8
5
/30
64
4
6
/31
128
2
7

由于是二进制数字,这使一个31位网络有两个可用的IP地址。设想一下这个子网:2.2.2.0/31。如果我们以二进制来表达这个网络地址,这个地址看起来是这样的:

00000010.00000010.00000010.00000000 (2.2.2.0)

11111111.11111111.11111111.11111110 (31)

子网掩码“掩盖”被网络部分使用的位数。这意味着被掩盖的位数将用于网络地址部分。可供主机地址使用的位数等于1。这个数字可以是一个0或者一个1。这就导致了两个可用的IP地址,就像上面的表格显示的一样。另外,从上面的表格中可以看到,子网掩码(从主机部分挪用的)位数每增加一,子网中可用的地址数量就被削减一半。

现在让我们来分析“192.168.0.200/26”的广播地址、网络地址和掩码。这个IP地址的掩码很简单:为255.255.255.192(26位子网掩码的含义是主机用6位,2的6次方等于64,255减去64减1等于192)。你能够在网络上查到子网地址表。这个表还能为你列出所有的信息。但是,我们更感兴趣地是教人们理解这里所发生的事情。这个子网掩码可以告诉你,这个网络地址中惟一需要我们关心的部分是最后一个字节:广播地址和网络地址的开头都是192.168.0。

搞清楚这最后一个字节的含义很像是为一个划分一个24位网络。但是,如果这个提示对你没有帮助,你甚至不需要考虑这个问题。每一个26位地址的网络都有64台主机。这个网络的地址范围是从.0至.63、从.64至.127,从.128至.191,以及从.192至.255。我们的地址192.168.0.200/26在.192至.255网段中。因此,这个网络的地址是192.168.0.192/26。这个广播地址就更简单:192用二进制表示是11000000。取最后的6位数(这些字节被掩码“关闭”了),把这些字节“打开”,你得到了什么?192.168.0.255。来看一下你是否已经理解了这一切,现在计算192.168.0.44/26的网络地址和广播地址。(网络地址:192.168.0.0/26;广播地址:192.168.0.63)。

一开始这些地址是很难一下子就看出来。这时制作一个表格会很有帮助。如果你计算出你要每一个子网有6台主机(包括不能使用的网络和广播地址是8台主机),你就可以制作下面这个表格。下面是2.2.2.0/29、2.2.2.8/29、2.2.2.16/29以及最后一个子网是2.2.2.249/29。

子网编号
网络地址
第一个IP
最后一个IP
广播地址
1
2.2.2.0
2.2.2.1
2.2.2.6
2.2.2.7
2
2.2.2.8
2.2.2.9
2.2.2.14
2.2.2.15
3
2.2.2.16
2.2.2.17
2.2.2.22
2.2.2.23
32
2.2.2.249
2.2.2.250
2.2.2.254
2.2.2.255

实际上,你很可能偶尔发现这样的网络。这种网络划分为三个26位网络地址,并且最后一个26位网络地址分为两个27位网络地址。如果你已经能够制作上述表格将会更容易理解这个问题。

这就是你需要知道的全部东西。在16位网络地址和24位网络地址范围内使用更大的子网是比较复杂的。但是,原则是一样的。都是一个32位地址和一个子网掩码。然而,一定要认识到子网的使用是受到某些限制的。我们不能分配以10.1.0.32开头的26位网络地址。如果我们把10.1.0.32/26的IP地址和子网掩码发送给大多数操作系统,操作系统只会认为我们发送的起始地址是10.1.0.0/26。这是因为26位地址空间需要64个地址,而子网划分会从这个位数的自然分界线开始。因些,如果在上述表格中,你把某子网从2.2.2.3/29开始?实际的结果却是2.2.2.0/29。

这些复杂的问题确实需要一个简明的例子。请记住,当你从这个网络主机部分提取另一位以便创建一个更大的子网掩码时,IP地址数量在一个子网内是如何被减少一半的。这个原则在相反的情况下也发挥作用。如果我们有一个拥有128台主机的25位网络地址,并且从网络(掩码)部分挪用一位,我们现在就有一个拥有256台主机的24位网络地址。使用搜索引擎Google在网络上搜索“subnet table”(子网表),可以立即看到子网掩码与网络大小的关系。如果一个16位网络地址拥有65535个地址,一个17位网络地址拥有的网络地址将减少一半,一个15位网络地址拥有的网络地址将提高一倍。这是非常令人激动的。实践,实践,再实践。这是让你理解这个原理的好方法。不要忘记,所有的问题都可以归结到网络的位数问题。

小结

·CIDR IP地址有一个主机部分和一个网络部分。而子网掩码指定网络部分使用的位数,地址中这些位将不会改变。

·子网是通过简单地在32位数字中上下移动网络与主机部分的分界来创建。

·如果你从已知的子网掩码开始学习,复杂的地址是很容易理解的。一个17位网络地址的数量是一个16位网络地址的一半。16位网络中有6.5万个地址。

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